Question

为证明化学反应有一定的限度，进行如下探究活动：

I．取5mL 0.1mol/L的KI溶液，滴加5—6滴FeCl₃稀溶液；  

Ⅱ．继续加入2mL CCl₄，盖好玻璃塞，振荡静置。

Ⅲ．取少量分液后得到的上层清液，滴加KSCN溶液。

Ⅳ．移取25.00mLFeCl₃稀溶液至锥形瓶中，加入KSCN溶液用作指示剂，再用c mol/LKI标准溶液滴定，达到滴定终点。重复滴定三次，平均耗用c mol/LKI标准溶液VmL。

（1）探究活动I中发生反应的离子方程式为                               。

请将探究活动Ⅱ中“振荡静置”后得到下层液体的操作补充完整：将分液漏斗放在铁架台上，静置。

                                                                            。

（2）探究活动Ⅲ的意图是通过生成红色的溶液（假设溶质全部为Fe(SCN)₃），验证有Fe³⁺残留，从而证明化学反应有一定的限度，但在实验中却未见溶液呈红色。对此同学们提出了下列两种猜想：

猜想一：Fe³⁺全部转化为Fe²⁺      猜想二：生成的Fe(SCN)₃浓度极小，其颜色肉眼无法观察。

为了验证猜想，查阅资料获得下列信息：

信息一：乙醚微溶于水，密度为0.71g/mL，Fe(SCN)₃在乙醚中的溶解度比在水中大；

信息二：Fe³⁺可与[Fe(CN)₆]^4—反应生成暗蓝色沉淀，用K₄[Fe(CN)₆](亚铁氰化钾)溶液检验Fe³⁺的灵敏度比用KSCN溶液更高。

结合新信息，现设计以下实验方案验证猜想：

①请完成下表

实验操作	现象和结论
步骤一：	若产生暗蓝色沉淀，则                   。
步骤二：	若乙醚层呈红色，则           。

 

②写出实验操作“步骤一”中的反应离子方程式：                         。

（3）根据探究活动Ⅳ，FeCl₃稀溶液物质的量浓度为         mol/L。

 

Answer 1

【答案】

（共14分）（1）2Fe³⁺ + 2I^-＝2Fe²⁺ + I₂（2分）；待液体分层后，将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，或使玻璃塞上的凹槽（或小孔）对准分液漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下。（2分）

（2）

实验操作	现象和结论
步骤一：取萃取后得到的上层清液，加入2滴K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)溶液（2分）	若产生暗蓝色沉淀，则猜想一不成立（1分）
步骤二：取探究Ⅲ中所得溶液，加入少量乙醚，充分振荡，静置分层（2分）	若乙醚层呈红色，则猜想二成立（1分）

 

4Fe³⁺ +3[Fe(CN)₆]^4—＝Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓（2分）  （3）0.04cV（2分）

【解析】

试题分析：（1）铁离子具有氧化性，能把碘离子氧化生成单质碘，反应的离子方程式是2Fe³⁺ + 2I^-＝2Fe²⁺ + I₂。探究活动Ⅱ是用四氯化碳萃取单质碘，因此正确的操作是将分液漏斗放在铁架台上，静置。待液体分层后，将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，或使玻璃塞上的凹槽（或小孔）对准分液漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下。

（2）①根据步骤1中实验现象是产生暗蓝色沉淀，这说明加入的试剂是K₄[Fe(CN)₆](亚铁氰化钾)溶液，所以步骤1是取萃取后得到的上层清液，加入2滴K₄[Fe(CN)₆](亚铁氰化钾)溶液。若产生暗蓝色沉淀，则猜想一不成立；根据步骤2中实验现象是乙醚层呈红色，这说明加入的试剂是乙醚，则步骤2的操作是取探究Ⅲ中所得溶液，加入少量乙醚，充分振荡，静置分层。若乙醚层呈红色，则猜想二成立。

②根据以上分析可知，实验操作“步骤一”中的反应离子方程式是4Fe³⁺ +3[Fe(CN)₆]^4—＝Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓。

（3）根据方程式2Fe³⁺ + 2I^－＝2Fe²⁺ + I₂可知

Fe³⁺～～～～～I^－

1mol        1mol

0.0250Lx    cmol/L×0.001VL

解得x＝0.04cVmol/L

考点：考查氧化还原反应方程式的书写；萃取实验基本操作；化学实验方案的设计；离子的检验以及物质浓度的计算等